物质不灭定律,又称物质守恒定律,是物理学中的一个基本定律,它表明物质不能被创造或消除,只能从一种形式转化为另一种形式。这个定律不仅适用于宏观世界,也适用于微观世界,是自然界的基本规律之一。
1,物质不灭定律的定义(质量守恒定律)
物质不灭定律也称为质量守恒定律,即在任何与周围隔绝的物质系统(孤立系统)中,不论发生何种变化或过程,其总质量始终保持不变。也就是说,化学变化只能改变物质的组成,但不能创造或消灭物质。例如,氢气和氧气反应生成水。反应前氢气的质量和氧气的质量之和等于反应后生成水的质量。
2,从微观角度解释物质不灭定律
原子的重新组合:化学反应的本质是原子的重新组合。在化学反应过程中,原子的种类、数目和质量都不会发生改变。以电解水的反应为例,水通电分解生成氢气和氧气,在这个反应中,水分子中的氢原子和氧原子只是在电解的条件下重新组合,两个水分子分解为两个氢分子和一个氧分子。反应前后氢原子和氧原子的数目和质量都没有改变,所以整个体系的质量保持不变。
3,物质不灭定律在化学中的应用
化学方程式的配平:质量守恒定律是化学方程式配平的依据。在书写化学方程式时,必须保证方程式两边的原子种类和数目相等。例如,对于铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁的反应,通过观察可以发现,反应前铁原子和氧原子的数目与反应后不相等。根据质量守恒定律,方程式必须配平,这样方程式两边铁原子和氧原子的数目就相同了。
化学计算:可以根据质量守恒定律进行化学计算。例如,已知反应物的质量,计算生成物的质量;或者已知生成物的质量,推算反应物的质量等。例如,在碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳的反应中,如果已知碳酸钙的质量为 100g,根据化学方程式中各物质的质量比(碳酸钙、氧化钙、二氧化碳的相对分子质量分别为 100、56、44),可以计算出生成氧化钙的质量为 56g,生成二氧化碳的质量为 44g。